高效油脂降解菌的筛选方法与流程

文档序号:11246149

本发明属于生物降解处理技术领域,具体涉及一种油脂降解菌的筛选方法及应用。



背景技术:

随着我国居民生活水平提高和区域旅游业的迅速发展,生活污水以及餐饮行业中油脂废水的排放量也逐渐增加,我国餐饮业含油废水所导致的环境污染问题日益严重。而进入到污水处理厂的油类物质包裹在填料外层,令氧的传导受阻,导致好养微生物代谢紊乱,最终影响污水的处理效果。而进入水体的油类物质则会漂浮在水体表面,阻碍水体的复氧和自我净化过程,破坏水体的生态平衡。

目前,油脂废水的处理方法主要有物理法、化学法和生物法。物理法和化学法由于投资大、占地广、流程复杂,且容易产生二次污染,实际应用较少。而生物法处理油脂废水则主要利用油脂废水中的微生物生长过程中产生的脂肪酶等降解酶系的作用将油脂分解转化。其中,生物处理方法来降解油脂废水是极具发展前景,利用微生物的生命活动过程对油脂废水进行转移和转化,将油脂作为其生长所需的碳源和能源,并在酶的作用下水解成甘油和长链脂肪酸,最终降解为H2O和CO2等代谢产物,且具有成本低,无二次污染优点,而倍受青睐。而我国油污废水处理生物方法主要采用活性污泥法等一些常规的生活污水处理工艺,但由于废水中缺乏高效降解微生物,效果不甚理想,无法满足油脂废水的处理要求,因此,如何筛选高效油脂降解微生物并将其引入到油脂废水处理中是解决这一难题的关键。



技术实现要素:

本发明所要解决的一个技术问题是针对现有技术的现状提供一种筛选速度快的高效油脂降解菌的筛选方法。

本发明所要解决的又一个技术问题是针对现有技术的现状提供一种利用上述油脂降解菌的筛选方法筛选出的微生物在降解油脂废水中的应用。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:该高效油脂降解菌的筛选方法,其特征在于:包括如下步骤:

⑴接种微生物:将含菌污泥水样接种于富集培养基中,置于25~30℃、150~180rpm的摇床中培养,所述富集培养基的配制组成和重量如下:NaCl 5.0~8.0g,蛋白胨10.0~15.0g,牛肉膏5.0~6.0g,橄榄油6~8mL,蒸馏水1L;

⑵培养微生物:将步骤⑴中接种后的微生物每3~7天转移培养物至新的富集培养基,持续富集培养20~30天,保证所需微生物菌种的充分生长;

⑶驯化微生物:将步骤⑵中富集培养后的菌液在25~30℃、150~180rpm摇床的条件下,接种至按梯度递增的含有油脂废水的富集培养基中进行梯度驯化,每3~5天作为一个梯度驯化周期,驯化10~20天后得到经驯化处理的微生物;

⑷筛选微生物:将步骤⑶中驯化后的微生物菌液按梯度稀释法稀释成不同浓度的悬浮菌液后,均匀涂布于分离培养基中,在25~30℃恒温培养箱中培养24~48h后获得形状不同的单菌落,选取透明圈直径(D)/菌落直径(d)比值大于2的菌株为油脂降解菌,所述分离培养基的配制组成和重量如下:油脂6~8mL,吐温-80 20~40mL,无机盐培养液1000mL,琼脂18~25g。

进一步地,所述步骤⑷中无机盐培养液组成为:KH2PO4 0.3~0.5g,MgSO4·7H2O 0.12~0.15g,K2HPO4 1.5~1.8g,(NH4)2SO4 1.0~1.5g,NaCl 5.0~10.0g,蒸馏水1L。

进一步地,所述步骤⑴中富集培养基的pH为7.2~7.4。

本发明还提供一种利用上述油脂降解菌的筛选方法筛选出的微生物在降解油脂废水中的应用。

与现有技术相比,本发明具有如下优点:本发明的富集培养基中加入了油脂成分橄榄油,且控制pH于7.2-7.4之间,有利于油脂降解菌的生长和富集,为后续菌种的筛选分离提供了基础,另外利用油脂降解菌能够产生脂肪酶这一特性采用透明圈法试验、产脂肪酶能力测试试验分离筛选高效油脂降解菌,不仅操作起来简便可行,又有利于快速筛选出高效油脂降解菌,排除其他杂菌的影响,同时,本发明为了得到能快速降解油脂和对油脂废水水质变化适应性强高效油脂降解菌,将富集后的菌液加入到实际油脂废水中进行驯化,有效解决了将高效油脂降解微生物引入到油脂废水处理环境这一关键问题,为工程实践处理油脂废水提供了技术支持。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

本高效油脂降解菌的筛选方法包括以下步骤:

⑴接种微生物:将含菌污泥水样接种于富集培养基中,置于25℃、150rpm的摇床中培养,富集培养基的配制组成和重量如下:NaCl 5.0g,蛋白胨10.0g,牛肉膏5.0g,橄榄油6mL,蒸馏水1L;

⑵培养微生物:将步骤⑴中接种后的微生物每3天转移培养物至新的富集培养基,持续富集培养20天,保证所需微生物菌种的充分生长;

⑶驯化微生物:将步骤⑵中富集培养后的菌液在25℃、150rpm摇床的条件下,接种至按梯度递增的含有油脂废水的富集培养基中进行梯度驯化,每3天作为一个梯度驯化周期,驯化10天后得到经驯化处理的微生物;

⑷筛选微生物:将步骤⑶中驯化后的微生物菌液按10倍梯度稀释法制成浓度为10-5,10-6,10-7的悬浮菌液后,均匀涂布于分离培养基中,在25℃恒温培养箱中培养24h后获得形状不同的单菌落,选取透明圈直径(D)/菌落直径(d)比值大于2的菌株为油脂降解菌,其中,分离培养基的配制组成和重量如下:油脂6mL,吐温-80 20mL,无机盐培养液1000mL,琼脂18g,而无机盐培养液的配制组成和重量如下KH2PO4 0.3g,MgSO4·7H2O 0.12g,K2HPO41.5g,(NH4)2SO4 1.0g,NaCl 5.0g,蒸馏水1L,并用接种环将平板中菌落接种到含分离培养基的三角瓶中,置于32℃,180rpm摇瓶培养,48h后测试菌株培养液脂肪酶活性,筛选出产脂肪酶能力较强的菌株。

实施例2

本高效油脂降解菌的筛选方法包括以下步骤:

⑴接种微生物:将含菌污泥水样接种于富集培养基中,置于30℃、180rpm的摇床中培养,富集培养基的配制组成和重量如下:NaCl 8.0g,蛋白胨15.0g,牛肉膏6.0g,橄榄油8mL,蒸馏水1L;

⑵培养微生物:将步骤⑴中接种后的微生物每7天转移培养物至新的富集培养基,持续富集培养30天,保证所需微生物菌种的充分生长;

⑶驯化微生物:将步骤⑵中富集培养后的菌液在30℃、180rpm摇床的条件下,接种至按梯度递增的含有油脂废水的富集培养基中进行梯度驯化,每5天作为一个梯度驯化周期,驯化20天后得到经驯化处理的微生物;

⑷筛选微生物:将步骤⑶中驯化后的微生物菌液按10倍梯度稀释法制成浓度为10-5,10-6,10-7的悬浮菌液后,均匀涂布于分离培养基中,在30℃恒温培养箱中培养48h后获得形状不同的单菌落,选取透明圈直径(D)/菌落直径(d)比值大于2的菌株为油脂降解菌,其中,分离培养基的配制组成和重量如下:油脂8mL,吐温-80 40mL,无机盐培养液1000mL,琼脂25g,而无机盐培养液的配制组成和重量如下KH2PO4 0.5g,MgSO4·7H2O 0.15g,K2HPO41.8g,(NH4)2SO4 1.5g,NaCl 10.0g,蒸馏水1L,并用接种环将平板中菌落接种到含分离培养基的三角瓶中,置于32℃,180rpm摇瓶培养,48h后测试菌株培养液脂肪酶活性,筛选出产脂肪酶能力较强的菌株。

实施例3

本高效油脂降解菌的筛选方法包括以下步骤:

⑴接种微生物:将含菌污泥水样接种于富集培养基中,置于28℃、170rpm的摇床中培养,富集培养基的配制组成和重量如下:NaCl 7.0g,蛋白胨12.0g,牛肉膏5.5.0g,橄榄油7mL,蒸馏水1L;

⑵培养微生物:将步骤⑴中接种后的微生物每5天转移培养物至新的富集培养基,持续富集培养25天,保证所需微生物菌种的充分生长;

⑶驯化微生物:将步骤⑵中富集培养后的菌液在28℃、160rpm摇床的条件下,接种至按梯度递增的含有油脂废水的富集培养基中进行梯度驯化,每4天作为一个梯度驯化周期,驯化15天后得到经驯化处理的微生物;

⑷筛选微生物:将步骤⑶中驯化后的微生物菌液按10倍梯度稀释法制成浓度为10-5,10-6,10-7的悬浮菌液后,均匀涂布于分离培养基中,在28℃恒温培养箱中培养30h后获得形状不同的单菌落,选取透明圈直径(D)/菌落直径(d)比值大于2的菌株为油脂降解菌,其中,分离培养基的配制组成和重量如下:油脂7mL,吐温-80 30mL,无机盐培养液1000mL,琼脂20g,而无机盐培养液的配制组成和重量如下KH2PO4 0.4g,MgSO4·7H2O 0.13g,K2HPO41.6g,(NH4)2SO4 1.2g,NaCl 8.0g,蒸馏水1L,并用接种环将平板中菌落接种到含分离培养基的三角瓶中,置于32℃,180rpm摇瓶培养,48h后测试菌株培养液脂肪酶活性,筛选出产脂肪酶能力较强的菌株。

实施例4

将不进行油脂废水驯化试验的微生物筛选方式与进行油脂废水驯化试验的微生物筛选方式对比发现:

不进行油脂废水驯化试验的含菌水样最终筛选出36种菌剂,将其投入到始CODcr为1356.40mg/L,油脂含量为353.65mg/L,pH 6.4的油脂废水处理中发现,CODcr去除率低于30%的菌剂有20种,而进行油脂废水驯化试验后得到的菌剂为20种,同样将其投入于实际油脂废水的处理中发现,其中有12种菌剂的CODcr去除率高于50%,该12种菌剂分别为洋葱假单胞菌(Burkholderia cepacia)、地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)、解脂亚罗酵母(Yarrowia lipolytica)、解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)扩张青霉(Penicillium expansum)、微球菌属(Micrococcus)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、噬胞菌(Cytopaga)、产碱杆菌(Alacligenes xylosoxidanssss)、解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolytica)、不动杆菌(Acinetobacter)和青霉菌(Penicillium);实验可以证明,经过实际油脂废水驯化试验达到的菌剂对废水的适用性较好,同时除了分解油脂外,对废水COD的降解效果也较好,更适用于实际生产与使用。

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